DE2351472A1

DE2351472A1 - Verfahren zur schnellen vorwaermung eines wassergekuehlten fahrzeugmotors und zur schnellen beheizung des fahrzeuginnenraumes sowie anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2351472A1
Application number: DE19732351472
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Ing Kofink; Herbert Dipl Ing Langen; Wolfgang Rich
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1973-10-13
Filing date: 1973-10-13
Publication date: 1975-04-24
Also published as: SE411933B; DE2351472C2; CA1002499A; FR2257784B1; SE7412857L; FR2257784A1

Description

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J. Ebers-päAbeB _Λ , „,, 73 Esslingen/ϊί., den 9. 10.

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Eberspächerstr. 24

Verfahren zur schnellen Vorwärmung eines wassergekühlten Pahrzeugmotors und zur schnellen Beheizung

aes Fahrzeuginnenraumes sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnellen Vorwärmung eines wassergekühlten Fahrzeugmotors und zur schnellen Beheizung des Fahrzeuginnenraumes mittels einer aus einem motorunabhängigen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgerät, einem diesem Heizgerät zugeordneten Wärmetauscher sowie einem ■Thermostaten, bestehenden Anordnung sowie die Ausgestaltung dieser Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Ss ist bekannt, daß immer häufiger in Fahrzeugen Zusatzheizeinrichtungen eingebaut werden. Diese haben die Aufgabe, eine von der Heizleistung des Fahrzeugmotors unabhängige Beheizung des Fahrzeuginnenraumes zu bewirken, da der Motor eine zu lange Zeit benötigt, um soviel wärme zu erzeugen, daß von dieser an das Fahrzeuginnere abgegeben werden kann, da zunächst einmal Sorge dafür getragen werden tauß, daß der Motor selbst auf Betriebstemperatur kommt. Dabei ist zwischen Pahrzeugen mit einem luftgekühlten Motor und solchen mit einem wassergekühlten Motor zu unterscheiden. Bei den fahrzeugen mit luftgekühltem Motor ist die Heizleistung die zur Beheizung des Fahrzeuginnenraumes zur Verfugung steht, bekannter Weise .je nach Betriebszustand des Motors besonders gering. Daher

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ist in diesen fahrzeugen vorzugsweise eine Zusatzheizeinrichtung eingebaut, diese Zuöatzheizeinrichtung erzeugt Wärme, die -unmittelbar dem Fahrzeuginnenraum, zur Beheizung zugeführt wird. Diese Heizungen sind hinreichend bekannt und gehören teilweise zur Serienausstattung von Fahrzeugen mit luftgekühltem Motor,

Bei den Fahrzeugen mit einem wassergekühltem Motor ist grundsätzlich die Beheizung des Fahrzeuginnenraumes durch Hotorabwärme besser .möglich als bei den erstgenannten Fahrzeugen. Bei diesen !Fahrzeugen ist ein Wasserwärmetauscher angeordnet, diesem, wird das im Motor aufgeheizte Kühlwasser zugeführt und steht im Wärmetausch mit der von außen angesaugten Heizluft. Nach erfolgtem Wärmetausch wird diese Heizluft dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.

Bei Fahrzeugen mit wassergekühltem Motor, ergibt sich der erhebliche Bachteil, daß zunächst eine lange Zeit erforderlich ist Lim den Motor auf Betriebstemperatur zu bringen und daß erst von diesem Zeitpunkt ab dem Fahrzeuginnenraum Wärme in ausreichendem Maße zugeführt werden kann, z. B. zum Enteisen der Scheiben des Fahrzeuges. Das bedeutet aber wiederum, daß erst nach einer längeren Betriebsdauer diese Wärme zur Verfügung steht.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur schnellen Vorwärmung eines wassergekühlten Fahrzeugmotors und zur schnellen Beheizung des iahrzeuginnenraumes aufzuweisen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung

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soll dabei gleichzeitig erreicht "werden, daß der Fahrzeugmotor erheblich schneller aufgeheizt werden kann, so daß die bekannten Nachteile des Kaltstarts des Fahrzeuges vermieden werden und daß gleichzeitig möglichst schnell der Fahrzeug-· innenraum aufgeheizt werden kann, so daß insbesondere die Enteisung der Scheiben des Fahrzeuginnenraumes schnell vonstatten geht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein "Verfahren gelöst nach dem zunächst eine Teilwassermenge in dem .motorunabhängigen Heizgerät aufgeheizt wird, und daß sodann nach Erreichen einer Wassertemperatur von größer 60° G dieses dem Fahrzeugwärmetauscher zugeführt wird. Demnach heizt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Heizgerät zunächst die in ihm befindliche Kühlflüssigkeit auf. Gleichzeitig beginnt der Ventilator der Warmwasserheizung des Fahrzeuges mit kleinster Stufe zu rotieren. Each einer vorgegebenen Temperatur die in ca. 2 Minuten erreicht wird, öffnet der Heizungsthermostat, so daß die aufgeheizte Kühlflüssigkeit mit dieser vorgewählten !Temperatur etwa 60 0 in den Warmwassertauscher der Warmwasserheizung fließen kann. Hier wird durch den Luftstrom des Ventilators ein Teil der Wärmeenergie als Warmluft durch die Düsen am Amaturenbrett gegen die kalte Frontscheibe und in das Innere des Fahrzeugs hineingeblasen. Das warme Wasser fließt sodann weiter über ' die Wasserpumpe in den Motorblock hinein.

Wie Versuche gezeigt haben, ist nach etwa einer halben Stunde die Temperatur im Fahrgastraum um etwa 20° G gestiegen, im Motorblock um etwa den doppelten Betrag. Damit wird erreicht, daß sowohl die Vorwärmung des Motors wesentlich schneller

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vonstatten geht, so daß der Motor im -wärmen Zustand gestartet werden und da.ß außerdem bereits vor der Inbetriebnahme des fahrzeuges die Beheizung des lanrgastinnenraumes erfolgen kann. Die für die Durchführung des erfiiidungs gemäß en Terfahrens erforderliche Anordnung;, ist erfindυngsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der iEhermostat zwiseliem J'ahrzeugmotor und dem Heizgerät und daß ein T-Stück hinter dem Wärme tans eher des Heizgerätes angeordnet ist, and daß ferner zwischen dem, thermostaten und dem ίΠ—Stück eine dem Beizgerät zugeordnete Bypassleitung derartig angeordnet 1st, daß das Heizgerät mit diesem Bypass einen eigenen Kreislauf bildet. Mit dieser erfinaungsgemaßen Anordnung wird insbesondere erreicht, daß unter Anwendung eines Minimums an Zusatzteilen eine !Combination mit den in den Fahrzeugen vorhandenen Warmwasserheizungen möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Thermostaten in der Wasserleitung zwischen Jiotor und Heizgerät, also vor dem Eintritt zum Heizgerät, -wird erreicht, daß beim Betrieb ohne Heizgerät allein durch mit liotorenergie aufgeheiztes Kühlwasser bei der vorgegebenen Temperatur der Thermostat ebenfalls schnell öffnet und Temperaturverluste im Heizgerät durch Abstrahlung keinen Einfluß auf den Thermostaten haben. Dabei gibt der Thermostat über die Kurzschlußleitung nur solange den Wasserdurchfluß durch das Heizgerät beim Aufheizen fa?ei, bis eine bestimmte relativ hohe Temperatur erreicht ist. Im Anschluß daran steht ani Austritt des Thermostaten zum Wärmetauscher die volle Heizleistung des Gerätes mit Wasser von relativ hoher Temperatur zur Verfugung, wobei die Wassermenge entsprechend der Heizleistung des Heizgerätes auf diese hohe Wassertemperatur durch den

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Thermostaten abgestimmt ist.

Gemäß einer Weiterführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der 'Thermostat auf der im kalten Zustand geschlossenen Seite eine Leckbohrung aufweist. Dadurch wird erreicht, daß eine auf die ganze Heizanlage abgestimmte Leckmenge"durch das Tentil des Thermostate.n im geschlossenen Zustand hindurchfließen kann. Dieses bewirkt, daß.die Aufheizung des Thermostat es durch das Motorkühlwasser günstiger erfolgen kann, was zu einer "Verkürzung der Öffnungszeit des Thermo stat es führt, wodurch wiederum erreicht wird, daß trotz dieses eingebauten Thermostaten eine Verzögerung der Aufheizzeit äes iaiirzeugwasserwärmetauschers nicht, auftritt.

Schließlich ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Thermostat mit Mitteln zur Ein- und Ausschaltung eines zur Fahrzeugwarmwasserheizung gehörenden Lüfters vorgesehen. Dadurch wird in besonders einfacher Weise erreicht, daß die Abgabe der Wärme an den Pahrzeuginnenraum in Abhängigkeit von der an dem Thermostaten gemessene Temperatur erfolgen kann.Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat und das T-Stück baulich eine Einheit bilden. Damit wird insbesondere erreicht, daß eine zusätzliche Leitung sowie das T-Stück in !Fortfall kommen kann und daß nur ein einziges Bauteil verwendet wird. Dieses Bauteil ist darüber hinaus leicht herstellbar und ebenso leicht auswechselbar, falls einmal dieses erforderlich sein sollte.

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in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Anordnung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Schalt scheine dargestellt. Der dem Fahrzeug eigenen Kühlwasserkreislauf besteht aus der Wässerpumpe (1) dem Fahrzeuginotor (2), ferner dem Wasserwärmetauscher (3) der der fahrzeugeigenen Heizung, dem Fahrzeugkühler (9) und dem zugehörigen Thermostaten (10). Bei den bekannten wassergekühlten Fahrzeugen wird mittels der Wasserpumpe (1) dem Fahrzeugmotor (2) das Kühlwasser zugeführt. Beim Starten des Fahrzeugs wird durch den Motor Wärme erzeugt, diese überträgt sich auf das Kühlwasser und wird im Kreislauf von dem Fahrzeugmotor (2) mittels der Wasserpumpe (1) über den Thermostaten (10) geführt .

In diesem bekannten Fahrzeugheizkreislauf wird für das erfindungsgemäße Verfahren nunmehr das Heizgerät (4) in Reihe in diesen Wasserkreislauf angeordnet. Dieses Heizgerät (4) bildet eine bauliche Einheit mit dem Wärmetauscher (5), in diesem Wärmetauscher (5) erfolgt die Übertragung der in dem Heizgerät erzeugten Wärme an das Wasser, das mittels einer zu dem Heizgerät (4) gehörenden Wasserpumpe gefördert wird. Das Heizgas des Heizgerätes wird über eine Abgasleitung abgeführt. Vor dem Heizgerät (4) ist der zugehörige Thermostat (6) angeordnet, wobei durch diesen Thermostat (6) die Ankopplung an den Gesamtheizkreislauf des Fahrzeuges erfolgt. Hinter dem Wärmetauscher (5) des Heizgerätes (4) ist das T-Stück (7) angeordnet, wobei dieses T-Stück (7) mit dem Thermostat (6) in einer baulichen Einheit verbunden sein kann. Der Thermostat (6) enthält gleichzeitig erfindungsgemäß eine

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Iieekbonrung, so daß eine ieelragemenge in der Größenordnung von ca, 80 ltr.,/h abströmen kann«

Gemäß dieser erfindungsgemäBen Anordnung entsteht ein EjurzsenlTdßkreislauf des Heizgerätes ₃ eier nur während des Betriebes !beim Hoehheizen -durchlaufen wird;, bestehend aus dem !Thermostaten (6) über das Heizgerät {4) mit dem Wärmetauscher (5) zu dem Έ— Stück (7) und von dort wieder ;zu dem Thermostaten {6}· In dem liber den Bypass (8) wird zunächst eine nur geringe Wassermenge mittels des Heizgerätes (4) aufgeheizt«

Diese ATaiheiziing kann senr selinell erfolgen., so daß naen eirwa 2 min, bereits eine temperatur von 60° G erreiclit wird,, bei einer Jtasgangstemperatur von etwa 0° G. Eaeh 'diesem sear schnellen Aufheizen der geringen liassermenge "wird die Wärme zianäehst der Fahrzeiigheizxing zugeführt. Diese Z-aführung des Heizwassers zu der Fahrzexigheizong erfolgt über denWärmetaxiseaaer (3)₉ wobei das zugeordnete Gebläse (11) mit einer geringen Drehzahl lätift,, so daß bereits von Beginn des Aufhelzvorganges eine gewisse Wärmemenge dem Jahrzeuginnenraum wird.

lilt -idiesem erfindungsgemäßen Yerfahren ist es somit möglieh, zu einer schnellen .Aufheizung des jiahrzeuginnenraümes und zur raschen Yorwärmung des Motors zu kommen,.

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Claims

235U72 4·.' 1193 D J, Eberspächer 73 Esslingen/ϊΤ., den 11. 10. Eberspächerstr. 24 Patentansprüche

1./Verfahren zur schnellen Vorwärmung eines wassergekühlten Pahrzeugmotors und zur schnellen Beheizung des ]?ahrzeuginnenraumes mittels einer aus einem motorunabhängigen, mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgerät, einem diesem Heizgerät zugeordneten Wärmetauscher sowie einem Thermostaten bestehenden Anordnung, dadurch gekennzelehnet, daß zunächst eine Teilwassermenge in dem motorunabhängigen Heizgerät aufgeheizt wird und daß sodann nach Erreichen einer Wassertemperatur von größer 60° G dieses dem Fahrzeugwärmetauscher zugeführt wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (6) zwischen Fahrzeugmotor (2) und dem Heizgerät (4) und daß ein T-Stück (7) vor dem Wärmetauscher (5) angeordnet ist und daß ferner zwischen dem Thermostaten (6) und dem T-Stück (7) eine dem Heizgerät (4) zugeordnete Bypassleitung (8) derart angeordnet ist, daß das Heizgerät (4) mit diesem Bypass (8) einen eigenen Kreislauf bildet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (6) auf der im kalten Zustand geschlossenen. Seite eine Leckbohrung aufweist.

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4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (6) mit Mittel zur Sin- und Ausschaltung eines zur Fahrzeug-Warmwasserheizung gehörenden Lüfters versehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der !Thermostat (6) und das Ϊ-Stück (7) baulich eine Einheit bilden.

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